一中(西校区)2017-2018学年高二下学期第二次月考物理试题

集宁一中西校区20172018学年第二学期第二次月考
高二年级理科综合试题
一、选择题（每小题6分，共126分）
1. 下列关于物体内能的说法正确的是( )
A. 一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能
B. 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能
C. 当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
D. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大
【答案】B
【解析】试题分析：根据内能的概念可知，物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能，故A错误，B正确；当一个物体的机械能发生变化时，其内能不一定发生变化，故C错误；温度高的物体如果其质量与体积不同，则其内能也不同，故D错误。

考点：内能的概念。

2. 图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，电阻两端分别接盘心O和盘边缘，则通过电阻R的电流强度的大小和方向是( ) A. 由c到d，I= B. 由d到c，I=
C. 由c到d，I=
D. 由d到c，I=
【答案】C
【解析】将金属圆盘看成无数条金属幅条组成的，这些幅条切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断可知：通过电阻R的电流强度的方向为从c到d．金属圆盘产生的感应电动势为：E=Br2ω，通过电阻R的电流强度的大小为：,故选C.
点睛：本题关键要能将金属圆盘看成由无数幅条组成的，由转动切割磁感线感应电动势公式E=BL2ω和欧姆定律结合求解．
3. 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )
A. B. C.
D.
【答案】A
【解析】在01s内，根据法拉第电磁感应定律，．根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在13s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在35s内，根据法拉第电磁感应定律，．根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值，故A正确．
4. 某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin(100πt) V。

对此电动势，下列表述正确的有( )
A. 最大值是50V
B. 频率是100 Hz
C. 有效值是25 V
D. 周期是0.02 s
【答案】D
【解析】交变电压瞬时值表达式知电压最大值为50V，有效值为，故AC错误；周期为，频率为，故B错误，D正确。

所以D正确，ABC 错误。

5. 如图，理想变压器原线圈输入电压u＝U m sin ωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。

V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。

下列说法正确的是( )
A. I1和I2表示电流的瞬时值
B. U1和U2表示电压的最大值
C. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
D. 滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
【答案】C
【解析】A、I1和I2表示电流的有效值，故A错误；
B、U1和U2表示电压的有效值，故B错误；
C、D滑片P向下滑动过程中，总电阻减小，只与输入电压和匝数有关，所以U2不变，I1变大，故C正确，D错误；
故选C。

6. 下列关于温度、内能和热量的下列说法中正确的是( )
A. 物体的温度越高，所含热量越多
B. 物体的内能越大，所含热量越多
C. 物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D. 物体的温度不变，它的内能就不变
【答案】C
7. 竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升，以下说法正确的是( )
A. 作用在金属棒上各力的合力做功为零
B. 重力做的功等于系统产生的电能
C. 金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D. 金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热
【答案】AC
【解析】金属棒匀速上升，动能的变化量为零，根据动能定理知，作用在金属棒上各力的合力做功为零，故A正确；根据功能关系知，克服安培力做功等于系统产生的电能，等于电阻R上产生的焦耳热，金属杆受重力、拉力和向下的安培力作用，重力不等于安培力，则重力做功不等于系统产生的电能，故B错误，C正确。

金属棒克服安培力做的功等于电阻R 上产生的焦耳热，由于拉力F不等于安培力，则金属棒克服恒力F做的功不等于产生的焦耳热，故D错误。

所以AC正确，BD错误。

8. 下图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线。

下列说法正确的是( )
A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C. 当r等于r2时，分子间的作用力为零
D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
【答案】BC
【解析】试题分析：因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为，故当r等于时分子间作用力为零，C错误；当r小于时，随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B错误；当r大于时，当r大于而小于时分子力为斥力，故从当r由变到的过程中，分子间的作用力做正功，大于时分子力为引力，AD错误；
考点：考查了分子间相互作用力
【名师点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习
二、非选择题：（共174分）
9. 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。

线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝____。

线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量
q＝________。

【答案】(1). (2).
【解析】试题分析：感应电动势的最大值：；感应电流的最大值：
；感应电动势的平均值：；由q=It，可得：。

考点：法拉第电磁感应定律
【名师点睛】此题考查了法拉第电磁感应定律的应用；需要知道的是感应电动势的最大值：；有效值；平均值用计算；瞬时值表达式；在求解通过某截面的电量时要用平均值.
10. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________________mL，油酸膜的面积
是________________cm2。

根据上述数据，估测出油酸分子的直径是
________________nm。

(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1). 5.00×10－6(2). 40.0(3). 1.25
【解析】试题分析：在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去．
1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积；
由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为；
由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为．
11. 如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5 T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为L=0.2 m，电阻R=1.0 Ω。

导轨电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，均标有“6 V3 W”字样的两小灯泡恰好正常发光，求：
(1)通过ab的电流的大小?
(2)ab运动速度的大小？
(3)电路的总功率?
【答案】(1)1 A (2)70 m/s (3)7 W
【解析】试题分析：小灯泡恰好正常发光，电压和功率都为额定值，由P=UI可求得通过灯泡的电流，得到ab中电流，根据右手定则判断电流的方向；根据闭合电路欧姆定律可求出感应电动势E，再由E=BLv求解导体棒ab匀速时的速度；由公式P=IE可求得电路的总功率。

(1)每个小灯泡中的电流为
则ab棒中的电流为：I=2I1=1 A
由右手定则可知通过ab棒的电流方向为：由b到a
(2)ab产生的感应电动势为：E=U1+IR=6 V+1×1.0 V=7 V
由E=BLv，知ab的运动速度
(3)电路的总功率：P=IE=7 W
点睛：本题主要考查了电路问题，灯泡正常发光是突破口，要知道用电器只有在额定电压下
才能正常工作，感应电动势是联系电路和电磁感应的桥梁，能够综合运用电路、力学和电磁感应知识进行求解。

12. 有一台内阻为1 Ω的发电机用高压输电的方法给一学校供电，已知升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω，全校共有22个班，每班有“220 V40 W”的电灯6盏。

若保证全部电灯都正常发光，试求：
(1)发电机的输出功率？
(2)发电机的电动势?
【答案】(1) 5424 W (2) 250 V
【解析】试题分析：求出全校所有白炽灯消耗的功率，为降压变压器的输出功率，根据降压变压器的匝数比求出降压变压器原线圈的电压，求出输电线上的电流，从而得出线路上损耗的功率。

升压变压器的输出功率等于线路损耗功率和降压变压器的输入功率之和，发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率；根据输电线上的电流，求出电压损失，升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和，根据电压比等于匝数之比，求出升压变压器的输入电压，求出通过发电机的电流，由E=I1r+U1求出发电机的电动势。

(1)设升压变压器原线圈中的电流为I1、两端电压为U1、功率P1，升压变压器副线圈中的电流为I2、两端电压为U2、功率P2，降压变压器原线圈中的电流为I3、两端电压为U3、功率P3，降压变压器副线圈中的电流为I4、两端电压为U4、功率P4，由题意得U4＝220 V，P4＝22×6×40 W＝5280 W，I4＝24 A。

根据：，可得U3＝220×4 V＝880 V
根据：，解得：
U线＝I3R＝6×4 V＝24 V，
所以P线＝R＝62×4 W＝144 W
则有：P2＝P1＝P输出＝5280 W＋144 W＝5424 W
所以发电机的输出功率为424 W。

(2)输送电压为：U2＝880 V＋24 V＝904 V
所以U1＝V＝226 V，I1＝6×4 A＝24 A，
发电机的电动势E＝U1＋I1r＝226 V＋24 V＝250 V
点睛：本题主要考查了远距离输电，升压变压器的输出功率等于线路损耗功率和降压变压器的输入功率之和，发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率，以及知道升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和。

13. 在光滑绝缘水平面上，电阻为0.1 Ω、质量为0.05 kg的长方形金属框ABCD，以10 m/s 的初速度向磁感应强度B＝0.5 T、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑去．当金属框进入磁场到达如图所示位置时，已产生1.6 J的热量．
(1)判断AB边上安培力的方向，并求出在图示位置时金属框的动能?
(2)求图示位置时金属框中感应电流的功率？(已知AB边长L＝0.1 m)
【答案】(1) 安培力方向水平向左，0.9 J (2) 0.9 W
(1)AB边上感应电流的方向为B→A，安培力方向水平向左，金属框从进入磁场到题干图示位置由能量守恒得：
则有：
(2)由得金属框在图示位置的速度为
代入数据解得：v=6 m/s
电动势为：E＝BLv，=3 A
感应电流的功率为：P＝I2R＝32×0.1 W＝0.9 W.
点睛：本题主要考查了导体棒的切割问题，在使用右手定则和左手定则，要注意使用的条件，要掌握法拉第定律、欧姆定律等等电磁感应的基本规律，即可解决电磁感应基本问。